التوازن

المصطلح التوازن يأتي من اليونانية ويعني المساواة. يصف العملية التي تعمل على الحفاظ على التوازن داخل الأنظمة الديناميكية. في جسم الإنسان ، يتم الحفاظ على البيئة الداخلية من خلال التوازن. من أمثلة عمليات الاستتباب التنظيم الحراري أو تنظيم مستوى السكر في الدم.

ما هو الاستتباب؟

تسعى جميع العمليات التنظيمية في الجسم إلى تحقيق التوازن. حالات التوازن هي الأساس للعديد من وظائف الأعضاء ولإمكانية بقاء الكائن الحي بأكمله. يتم الحفاظ على التوازن في الجسم من خلال آليات مثل حلقات التحكم أو التكرار. تمنح هذه الآليات الجسم القدرة على تنظيم نفسه.

يمكن أن يكون الهدف من الاستتباب هو الحفاظ على التوازن داخل خلية واحدة أو داخل مجموعات الخلايا أو العضو أو الكائن الحي بأكمله. يمكن أن تتعلق عمليات الصيانة بالتركيبات التشريحية أو العمليات الكيميائية أو الفيزيائية أو حتى بالظروف الرياضية مثل عدد الخلايا في بنية معينة.

الوظيفة والمهمة

في كثير من الحالات ، يتم الحفاظ على التوازن من خلال الأنظمة التنظيمية مع ردود الفعل السلبية. أولا يتم تحديد قيمة الهدف. هذه هي القيمة التي تضمن الظروف المثلى للسلامة والبقاء والرفاهية. يقارن المستشعر ، على سبيل المثال الغدة النخامية أو الوطاء ، القيمة الحالية مع القيمة المستهدفة. إذا تم اكتشاف تباين بين القيمة المستهدفة والقيمة الفعلية ، تبدأ عملية التنظيم. ينتهي هذا عادةً فقط عندما يختفي التناقض بين القيمتين.

مثال على نظام التغذية المرتدة السلبية هو التنظيم الحراري. تتراوح القيمة المستهدفة لدرجة حرارة الجسم عادة بين 36.5 و 37 درجة مئوية. يتم تسجيل درجة حرارة الجسم الحالية من خلال ما يسمى بالمستقبلات الحرارية ، والتي تقع في منطقة ما تحت المهاد في الدماغ. في حالة حدوث انحرافات عن درجة الحرارة المرغوبة ، يمكن للوطاء بدء إجراءات تجعل درجة الحرارة في الاتجاه المطلوب. يمكن أن يسبب تغيرات في الأوعية الدموية مما يسبب التعرق أو الرعشة. يمكن للوطاء أيضًا حث الناس على ارتداء ملابس أكثر دفئًا أو برودة ، أو الانتقال من الشمس إلى الظل.

توجد عمليات استتباب مماثلة للعديد من وظائف الجسم. عندما ينخفض ​​مستوى السكر في الدم ، فإن الشعور بالجوع يتبعه بسرعة نسبية ؛ وعندما يكون محتوى الملح في الدم مرتفعًا جدًا ، يشعر الناس بالعطش.

يعتمد تنظيم النوم أيضًا على عملية التماثل الساكن. يتم تنظيم مدة وشدة النوم من ناحية من خلال إيقاع الساعة البيولوجية ومن ناحية أخرى عن طريق ضغط النوم المتماثل. إلى حد ما ، يعكس الإيقاع اليومي الساعة الداخلية. يضمن أننا نشعر بالتعب في نفس الوقت تقريبًا كل يوم. من ناحية أخرى ، يعتمد ضغط النوم المتماثل على اليقظة السابقة. كلما كانت مرحلة الاستيقاظ أطول وأكثر شدة ، زاد ضغط النوم المتماثل.

أحد أهم التوازن في جسم الإنسان هو توازن الدماغ. حتى يتم الحفاظ على توازن البيئة في الدماغ دائمًا ، هناك حاجز بين الدورة الدموية والجهاز العصبي المركزي. يُعرف هذا باسم حاجز الدم في الدماغ. يحمي الحاجز الدموي الدماغي الدماغ من مسببات الأمراض والهرمونات والسموم. لا يمكنك تمرير هذا المرشح. يمكن للمواد الأخرى مثل المغذيات عبور الحاجز الدموي الدماغي. هذا يحافظ على التوازن في الدماغ.

الامراض والاعتلالات

تؤدي اضطرابات التوازن الوظيفي إلى اضطرابات وظيفية في الأعضاء الفردية أو حتى في الكائن الحي بأكمله. يعود أصل العديد من اضطرابات الاستتباب في منطقة ما تحت المهاد. إذا حدثت إعاقات مركزية هنا ، فقد تكون درجة حرارة الجسم منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا بشكل دائم. غالبًا ما تتناوب مراحل الحمى مع فترات انخفاض حرارة الجسم. على سبيل المثال ، يتجمد المتضررون أثناء النهار ويتعرقون كثيرًا في الليل بحيث يتعين عليهم تغيير أغطية السرير وأغطية السرير عدة مرات.

غالبًا ما تحدث السمنة واضطرابات الأكل أيضًا بسبب ضعف التوازن. يعتقد الباحثون أن العديد من الأنظمة الغذائية تؤثر سلبًا على النظام التنظيمي للشبع والجوع حتى يصبح التنظيم الطبيعي غير ممكن.

يتسبب التوازن في النوم المضطرب في الأرق وصعوبة النوم.يبدو أن الكحول على وجه الخصوص يلعب دورًا مهمًا في اضطرابات التوازن في النوم. يزيد الكحول من ضغط النوم المتماثل ، أي تزداد الحاجة إلى النوم. هذا يغير فترة النوم والنوم ليس ثابتًا كالمعتاد. يقلل الكحول من جودة النوم عن طريق تعطيل الضغط الاستتبابي.

توازن السكر في الدم ضروري للبقاء على قيد الحياة. يؤدي نقص السكر في الدم إلى انخفاض أداء المخ ، والنوبات ، والتعرق ، والصدمة في حالات الطوارئ. من ناحية أخرى ، يُشار إلى نقص السكر في الدم بالعطش الشديد والتنفس العميق وفقدان الوعي لاحقًا.

يمكن أن يؤدي اضطراب توازن السكر في الدم أيضًا إلى اضطراب في تنظيم قيمة الرقم الهيدروجيني للدم. يتراوح النطاق المرجعي لقيمة الأس الهيدروجيني عند البشر بين 7.35 و 7.45. خارج هذه القيم ، يكون التوازن مضطربًا. تسمى قيمة الأس الهيدروجيني المنخفضة الحماض ، وتسمى قيمة الأس الهيدروجيني الأعلى القلاء. يتم الحفاظ على توازن درجة الحموضة من خلال الكلى والرئتين. إذا تراكمت بعض منتجات التمثيل الغذائي الآن أو تم تقييد قدرة إفراز الكلى والرئتين ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة الحموضة أو زيادة قيم الأس الهيدروجيني.

يُشتبه أيضًا أن اضطراب الاستتباب هو سبب مرض باركنسون. يبدو أن اختلال التوازن في الكالسيوم المتأين له آثار سلبية على إنتاج الدوبامين. في مرض باركنسون ، يؤدي نقص الدوبامين إلى أعراض مميزة مثل تصلب العضلات ، ورعاش العضلات أو عدم استقرار الوضع.

إذا تعذر الحفاظ على توازن الدماغ بسبب ضعف الحاجز الدموي الدماغي ، فإن الأمراض مثل التهاب السحايا (التهاب السحايا) أو التهاب الدماغ (التهاب الدماغ) تتطور. يؤثر الكحول والنيكوتين والموجات الكهرومغناطيسية على الحاجز الدموي الدماغي وتزيد من قابلية الإصابة بالأمراض العصبية.